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4.某實驗小組對實驗室中A、B、C、D四瓶無色溶液進行鑒別,它們分別是硫酸鈉、稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉四種物質的一種.可供使用的實驗用品有:稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉、紫色石蕊溶液、硝酸鋇溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、試管、膠頭滴管.請利用提供的實驗用品,鑒別出四種物質,并完成實驗探究:
實驗實驗操作實驗現象實驗結論
取四支試管,各取少量的A、B、C、D溶液,分別先滴加紫色石蕊試液B溶液變紅色,D溶液變成藍色.A、C溶液都呈紫色.B是稀硫酸
D是澄清的石灰水
另取二支試管,各取少量的A、C溶液,分別先滴入硝酸鋇溶液后再滴入稀硝酸溶液.A有白色沉淀
C無現象
A是硫酸鈉溶液
C是氯化鈉溶液
【發現問題】做完實驗②后,該小組在網上查閱資料的時候發現,用稀硝酸酸化的硝酸鋇溶液進行檢驗SO42-時,亞硫酸根離子(SO32-)的存在干擾了SO42-的檢驗.如往亞硫酸鈉(Na2SO3)溶液滴加硝酸鋇溶液后有沉淀生成,再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀.
【提出問題】若某無色溶液中可能含有硫酸根離子(SO42- )與亞硫酸根離子(SO32-)中的一種或兩種,該如何檢驗?
【查閱資料】亞硫酸鋇(Ba2SO3 )是無色晶體或白色粉末,微溶于水,在水中是白色沉淀.中性或堿性條件下NO3-不能和SO32-反應,但在酸性條件下,NO3-能和H+反應相遇時(HNO3 )具有強氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-.往亞硫酸鋇中加入鹽酸能發生類似于碳酸鋇與鹽酸的反應,生成有刺激性的氣體.
【猜想】該無色溶液中含有(1)SO42-(2)SO32-   (3)SO42-和SO32-
【實驗探究】請你將如表實驗填寫完整.
實驗實驗操作實驗現象實驗結論
取該溶液少量試管E中,加入硝酸鋇溶液后再加入稀硝酸酸有白色沉淀生成不能確定猜想
(1)一定成立
取該溶液少量試管F中,加入足量稀鹽酸,加熱有刺激性氣味的氣體生成猜想(2)或(3)可能成立
在④所得的溶液中加入足量的硝酸鋇溶液產生白色沉淀猜想(3)成立
【得出結論】要鑒別一種離子的存在,必須排除其它離子的干擾,不然會得出錯誤的論.

分析 根據硫酸鈉、稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉四種物質的性質和相互反應的情況,逐一分析,即可正確解答.

解答 解:(1)實驗報告:①因為這四種物質中澄清石灰水(氫氧化鈣)是堿,稀硫酸是酸,硫酸鈉和氯化鈉都是鹽,紫色石蕊試液與酸變紅色,遇堿變藍色,遇鹽不變色,故可判斷B為稀硫酸,D為澄清石灰水,A、C溶液都呈紫色;
②如果有沉淀生成,且加入稀硝酸溶液后沉淀不溶解,則說明原溶液為硫酸鈉溶液(因為硫酸鈉與硝酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀,硫酸鋇沉淀不溶于稀硝酸),無明顯現象的是氯化鈉溶液.故A為硫酸鈉溶液,則C為氯化鈉溶液;
故答案為:稀硫酸,澄清石灰水,A有白色沉淀,C無現象,氯化鈉溶液.
(2)猜想:根據已知條件可知,硫酸根離子(SO42-)與亞硫酸根離子(SO32-)可能存在一種,也可能同時存在.
故答案為:SO42-和SO32-
(3)實驗探究:①根據已知條件“NO3-能和H+反應相遇時(HNO3)具有強氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-,中性或堿性條件下NO3-不能和SO32-反應”可知,不能確定猜想(1)一定成立.
②根據已知條件“往亞硫酸鋇中加入鹽酸能發生類似于碳酸鋇與鹽酸的反應,生成有刺激性的氣體”可以推斷,猜想(2)或(3)可能成立;
③所得的溶液中加入足量的硝酸鋇溶液,有白色沉淀生成,則猜想(3)成立;
故答案為:(2)或(3);⑤產生白色沉淀.

點評 此題主要是考查同學們的綜合分析能力,不但要求同學們具備有關化合物的基礎知識,而且要有實驗操作的經歷和分析、解決化學實驗問題的能力.解題時需要認真分析題目給出的條件,聯系實際,逐一分析推斷.

練習冊系列答案
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